Влияние продольной компенсации



Мощность конденсатора определяется из выражения:

                                          (68)

или

                                                 (69)

где  – ток, протекающий через конденсатор.

                                                   (70)

Заменяя в выражении (68) значение U из выражения (70), получим:

                       (71)

В связи с тем, что при продольной компенсации ток конденсатора равен проходящему через него току нагрузки линии, то

                                                   (72)

Таким образом, мощность конденсатора при продольной компенсации изменяется от проходящего через него тока нагрузки.

Потери напряжения до компенсации рассчитываются по выражению:

                                             (73)

после компенсации      .                         (74)

Уменьшение потери напряжения, а, следовательно, увеличение напряжения на вводах электроприёмника с учётом выражений (73) и (74) определяется как:

.                 (75)

Из выражения (75) следует, что напряжение повышается не на постоянную величину, в случае применения поперечной компенсации, а на величину пропорциональную изменению реактивной нагрузки (при постоянном ёмкостном сопротивлении конденсаторной установки).

«Подбором мощности конденсаторов можно добиться равенства напряжения на питающем и приёмном конце линии» [4].

Изменение нагрузки у потребителя вызывает колебания напряжения в сети.

Потери напряжения при полной нагрузке до компенсации составляют

,                                           (76)

а при неполной нагрузке

,                                      (77)

где k – коэффициент, учитывающий пропорциональное уменьшение нагрузки.

Уменьшение потери напряжения при неполной нагрузке

 

                                          (78)

После компенсации потери напряжения при полной загрузке составляют

                                   (79)

а при неполной нагрузке

                                   (80)

Уменьшение потери напряжения при компенсации и неполной нагрузки определяется как

                (81)

     

Так как , то . Соответственно, колебания напряжения при установке устройства продольной компенсации при изменяющейся нагрузке будут меньше, чем при её отсутствии.

Недостатками внедрения устройства продольной компенсации в схему электроснабжения являются:

- уменьшается надёжность системы за счёт внедрения нового элемента;

- выведение установки продольной компенсации из схемы при коротких замыканиях.

С учётом выше сказанного, в качестве основного способа компенсации реактивной мощности будет приниматься метод поперечной компенсации, т.к. он наиболее эффективен для увеличения коэффициента мощности и, как следствие, уменьшения потерь активной мощности при протекании реактивной и увеличения пропускной способности сети.


ИСТОЧНИКИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Конденсаторные батареи.

Общие сведения о конденсаторах

Наиболее простым способом генерации реактивной мощности является установка батарей статических конденсаторов (БСК). Они представляют собой сборку из отдельных конденсаторов.

Конденсатор представляет собой устройство, состоящее из двух проводников, разделённым диэлектриком. Конденсатор способен накапливать электрический заряд при приложении к нему напряжения и отдавать его при подключении нагрузки. Величина заряда определяется ёмкостью конденсатора и приложенным напряжением:

                                                 (82)

где  – величина заряда; Кл,  – ёмкость конденсатора, Ф;  – приложенное напряжение, В.

В свою очередь ёмкость конденсатора определяется формой, размерами, взаимным расположением электродов и свойствами диэлектрика. Соответственно, чем больше поверхность электродов и чем меньше расстояние между ними, тем ёмкость конденсатора больше. Существует два вида конденсаторов по конструктивному исполнению: плоские и цилиндрические.

В зависимости от применяемого диэлектрического материала различают бумажные, слюдяные и воздушные конденсаторы. При использовании материалов с более высокой диэлектрической проницаемостью (нефтяное и минеральное масло, совол, керамика и т.п.) можно увеличить ёмкость конденсатора в несколько раз при неизменных габаритах.

В качестве электродов в конденсаторах используются длинные полосы алюминиевой, свинцовой или медной фольги, разделённые несколькими слоями конденсаторной бумаги, пропитанной нефтяными маслами или синтетическими жидкостями.

Конденсатор характеризуется потерями мощности, определяемыми приложенным напряжением, частотой, ёмкостью и свойствами диэлектрика, определяемых тангенсом угла диэлектрических потерь:

                                         (83)

где  – тангенс угла диэлектрических потерь.

В зависимости от типа конденсатора потери активной мощности лежат в пределах от 0,5 до 4 Вт/кВАр.

По ГОСТ 1282-88 (СТ СЭВ 294-84) номинальные мощности конденсаторов следует выбирать из предпочтительного ряда: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 7,5; 8; 10; 12,5; 15; 16; 18; 20; 25; 30; 33; 36; 37,5; 40; 45; 50; 60; 63; 67; 75; 80; 100; 125; 150; 200 кВАр.

На номинальное напряжение до 1000 В конденсаторы выпускаются в однофазном и трёхфазном (соединенные в треугольник) исполнении, на номинальное напряжение выше 1000 В – только в однофазном.

На напряжение до 1000 В конденсаторы изготавливаются со встроенными плавкими предохранителями, для напряжений выше 1000 В требуется отдельная установка предохранителей.

Перегрузочная способность конденсаторов:

- по току ;

- по напряжению .

Для создания конденсаторной батареи необходимой мощности конденсаторы соединяются в группы последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. На рис. 4.1.1.1 представлены схемы соединения конденсаторов в конденсаторной батареи для разных уровней напряжения.

Рисунок 4.1.1.1 – Схемы соединения конденсаторов в компенсирующих установках: а) – конденсаторная батарея на уровень напряжения 10,5 кВ; б) – конденсаторная батарея на уровень напряжения 6,3 кВ; в) – конденсаторная батарея на уровень напряжения 3,15 кВ; г) – конденсаторная батарея на уровень напряжения до 1000 В.

 


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!